端盖拉伸模设计
目录
目录 (1)
第一章零件的工艺性分析 (2)
第二章毛坯尺寸展开计算 (3)
第三章拉深工序次数及拉深系数确定 (5)
第四章冲裁力与拉深力的计算 (11)
第五章凸、凹模的设计 (7)
1、落料凸、凹模尺寸计算 (7)
2、拉深凸、凹模尺寸计算 (8)
3、粗糙度的确定 (9)
第六章模具基本结构的确定 (13)
第七章模具主要零件的强度校核 (15)
第八章冲压设备的选择 (16)
1、初选设备 (16)
2、设备的校核 (18)
主要参考文献
附录
第一章零件的工艺性分析
1、零件的形状、尺寸及一般要求
该零件为厚度1mm，展开直径为φ135mm，中心孔直径为φ35mm，零件材料20钢，尺寸精度按图纸要求。
2、工艺方案的分析及确定
工件由落料、冲孔、拉深、三道工序成型，工件形状较简单。
本次主要设计其第三道工序。
第二章毛坯尺寸展开计算
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旋转体零件采用圆形毛坯，在不变薄拉深中，材料厚度虽有变化，但其平均值与毛坯原始厚度十分接近。因此，其直径按面积相等的原则计算，即毛坯面积与拉深件面积（加上修边余量）相等。
1、确定修边余量
在拉深的过程中，常因材料机械性能的方向性、模具间隙不均、板厚变化、摩擦阻力不等及定位不准等影响，而使拉深件口部周边不齐，必须进行修边，故在计算毛坯尺寸时应按加上修边余量后的零件尺寸进行展开计算。
修边余量的数值可查文献《实用模具技术手册》表5-7.
由于工件凸缘的相对直径
d凸/d = 1.1013
查表可得修边余量δ=3.5mm。
2、毛坯尺寸计算
根据工件的形状，可将其分成F1-F8这几个部分。则可计算出各部分的展开面积如下：
F1 =π/4[2π(4+t/2)(90.8-t)+4.56(4+t/2)²
=π/4[2π×5×88.8+4.56×5²]
=222π²+28.5π
F2 =π(d-t)(h-r1-r2-t)
=π(90.8-2)(34-4-2-2)
=2308.8π
F3 =π/4[2π(2+t/2)(90.8-t-2×2-t)+8(2+t/2)²] =π/4(2π×3×82.8+72)
=124.2π²+18π
F4 =π/4(90.8-2t-2×2)²-π/4(47+2t+2×2)²=π/4×82.8²-π/4×55²
=957.71π
F5 =π/4[2π(2+t/2)(47+t)+4.56(2+t/2)²]
=π/4(2π3×49+4.56×3²)
=73.5π²+10.26π
F6 =(20-2t-2×2)π(47+t)
=588π
F7 =π/4[2π(2+t/2)(47-2×2)+8(2+t/2)²]
=π/4(2π3×43+8×3²)
=64.5π²+18π
F8 =π/4(47-2×2)²
=462.25π
所以经计算求得毛坯直径D=168mm
3、确定是否使用压边圈
由于D-d>22t,则要使用压边圈。
压边力的计算：
因为k=D/d=154/(47+4)=3
Fmax=πdt(k-1)бb
3
=3.14×51×2×2×329=210.7 kN
所以F=0.1[1-18k/(k-1)]k²Fmax
=0.1[1-(18×3)/(3-1)×3²×210.7
=0.1×0.65×9×210.7
=123.4kN
第三章拉深工序次数及拉深系数确定
在制定拉深件的工艺过程和设计拉深模具时，必须预先确定是否可以一道工序完成，或者是经过几道工序才能制成。在确定拉深工序次数时，必须做到使毛坯内部的应力既不超过材料的强度极限，而且还能充分利用材料的塑性。也就是说每一次拉深工序，应在毛坯侧壁强度允许的条件下，采用最大可能的变形程度。
制订拉深工艺时,为了减少拉深次数,希望采用小的拉深系数(大的拉伸比)。有力学分析可知，拉深系数过小，将会在危险断面产生破裂。因此，要保证拉深顺利进行，每次拉深系数应大于极限拉深系数。
该零件的拉深系数，即拉深后圆筒件直径与拉深前毛坯直径的比值，为
m=d/D=(47+4)/154=0.33
有凸缘的圆筒件在拉深时还要考虑拉深的相对高度是否大于极
限相对高度。计算可得拉深的相对高度为：
h/d=20/（47+4）=0.392
极限拉伸系数与板料成形性能、毛坯相对厚度、凸凹模间隙及其圆角半径有关。
通过计算可得：
π/4dF²-756.25π+73.5π²+10.26π+588π+64.5π²+18π
+462.25π=484.2 π²+4391.52π
dF=143.6
所以：法兰相对直径dF/d=143.6/（47+2）=2.93
毛坯的相对厚度t/D×100=2/154×100=1.3
依文献《冲压工艺学》，查表4-10，查得零件的极限拉深系数
[m]=0.32
依文献《实用模具技术手册》，查表5-16，查得第一次拉深的最大相对高度[h/d]=0.18
可知拉深系数大于极限拉深系数，拉深的相对高度大于极限相对高度，所以不能一次拉深成形。
由于本设计只进行第一次拉深的设计，所以对以后的多次拉深不进行计算。
第四章冲裁力与拉深力的计算
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